碳與硅相近似的化學(xué)性質(zhì)，為兩者的緊密結(jié)合提供了理論依據(jù)，所以碳常用作與硅復(fù)合的首選基質(zhì)。硅通常與石墨、石墨烯、無定型碳和碳納米管等不同的碳基質(zhì)制備復(fù)合材料。在硅碳復(fù)合的體系各組分作用為：

理論上，硅/碳復(fù)合材料儲(chǔ)鋰容量高，導(dǎo)電性能好，但要成為可商用的鋰離子電池負(fù)極材料，面臨著兩個(gè)基本的挑戰(zhàn)：循環(huán)穩(wěn)定性差和可逆循環(huán)容量保持率低。

目前，硅/碳復(fù)合負(fù)極材料制備方法主要有：化學(xué)氣相沉積法、溶膠凝膠法、高溫?zé)峤夥?、機(jī)械球磨法和水熱合成法。

CVD法制備硅/碳復(fù)合材料優(yōu)點(diǎn)是：硅碳兩組分間連接緊密、結(jié)合力強(qiáng)；充放電過程中活性物質(zhì)不易脫落；具有優(yōu)良的循環(huán)穩(wěn)定性和更高的首次庫倫效率；碳層均勻穩(wěn)定、不易出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象；設(shè)備簡單，復(fù)合材料雜質(zhì)少，反應(yīng)過程環(huán)境友好。

缺點(diǎn)是：工藝條件不易控制，產(chǎn)物產(chǎn)量少，工業(yè)化生產(chǎn)還需進(jìn)一步研究。

溶膠凝膠法制備硅/碳復(fù)合材料主要有兩種方式：